Лабораторная работа № 1
Тема: Измерение тока, напряжения и мощности.
Цель: Изучить измерение тока, напряжение, мощности и косинуса фи.
Оборудование: методические рекомендации.
Место проведения: аудитория №60.
Ход работы:
Описать все основные измерения.
Ответить на контрольные вопросы
Сделать вывод.
Напряжения и токи, измеряемые при наладке, могут различаться по роду тока (постоянные и переменные), по величине, а иногда и по частоте. Могут быть различные требования к точности измерений.
Все это предъявляет определенные требования к приборам, применяемых при измерениях.
В цепях постоянного тока используются в основном приборы МЭ системы.
В цепях переменного тока промышленной частоты применяются в основном приборы ЭМ и электродинамической систем для измерений тока и напряжения.
При измерениях в выпрямительных схемах приборы МЭ систем показывают среднее значение, приборы ЭМ систем показывают – эффективное значение.
При обычных измерениях, не требующие высокой точности, можно использовать приборы классов точности 1…2,5.
При наладке релейных защит используются приборы класса 0,5. При наладке генераторов, крупных силовых трансформаторов и электродвигателей используют приборы класса 0,2…0,5.
Внутреннее сопротивление вольтметра должно быть: в цепях маломощных устройств и различных защит – 1000…2000 Ом /В; для измерений в цепях электронной аппаратуры 5000…10000 Ом/В.
Для расширения пределов измерения напряжения используются добавочные сопротивления .
Рис2.32
При этом величина напряжения по формулам:
С применением добавочного сопротивления
,
с применением измерительного трансформатора
Где
U
– величина
напряжения, В; U
- напряжение, измеряемое вольтметром;
R
и
R
- внутренне сопротивление вольтметра
и добавочное сопротивление. K
- коэффициент трансформации измерительного
трансформатора напряжения.
Измерение постоянного тока производится амперметрами, а так же миллиамперметрами и шунтом. При этом величина измеряемого тока определяется выражением
,
где
-
показания милливольтметра в мВ,
-
номинальное падение напряжения на
шунте, мВ;
-
номинальный ток шунта.
Рис2.33
Для расширения пределов амперметров переменного тока и при измерениях тока высокого напряжения используют ТТ. При наладочных работах могут применяться универсальные ТТ типа УТТ-5, УТТ-6М и др.
Величина измеряемого тока при использовании ТТ определяется выражением
где
-
показание прибора, К
-
коэффициент трансформации ТТ.
Величину переменного тока можно измерить также с помощью токоизмерительных клещей, когда позволяют условия.
Косвенно силу тока может быть измерена по закону Ома.
,
где I – сила тока через сопротивление, U – падение напряжения на сопротивлении.
Измерение мощности в электрических цепях производится ваттметрами.
Рис2.6а
На рисунке показана схема присоединения ваттметра к проводам сети, в которой измеряется мощность. Начало обмоток ваттметра обозначены точками на схеме.
Показания
ваттметра в цепи переменного тока
пропорциональны току в его обмотке,
напряжению на обмотке напряжения , и
коэффициенту мощности cos
(
при измерении активной мощности ).
,
где С – постоянная ваттметра.
При определении мощности косвенным методом путем определения напряжения и тока, в цепи постоянного тока P=UI в цепи переменного тока
.
Для расширения пределов измерения ваттметра по току и напряжению могут применяться, шунты, добавочные сопротивления, а также измерительные трансформаторы.
Цена деления ваттметра при использовании измерительных трансформаторов Вт/дел,
,
где
К
и К
-
коэффициенты трансформации ТТ и ТН. С
-
цена деления ваттметра при данном
положении переключателей по току и
напряжению определяется,
,
где
U
и I
-
верхние пределы измерения ваттметра,
N
-количество
делений шкалы ваттметра.
Активную мощность в однофазных цепях измеряют однофазными ваттметрами. В четырех проводных сетях активную мощность можно измерить тремя однофазными ваттметрами, включенные на разные фазы.
Активная мощность трехфазной системы будет равна
.
Контрольные вопросы.
Какие приборы называются электромагнитными?
Какие приборы называются магнитоэлектрическими?
Для чего предназначен комбинированный прибор 43201?